分类: WINDOWS
2007-11-24 18:55:08
l CPU频率
CPU频率,就是CPU的时钟频率,简单说是CPU运算时的工作频率(1秒内发生的同步脉冲数)的简称。单位是Hz。它决定计算机的运行速度,随着计算机的发展,主频由过去MHZ发展到了现在的GHZ(
说到处理器主频,就要提到与之密切相关的两个概念:倍频与外频,外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。外频是CPU与主板之间同步运行的速度,而且目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态;倍频即主频与外频之比的倍数。主频、外频、倍频,其关系式:主频=外频×倍频。早期的CPU并没有“倍频”这个概念,那时主频和系统总线的速度是一样的。随着技术的发展,CPU速度越来越快,内存、硬盘等配件逐渐跟不上CPU的速度了,而倍频的出现解决了这个问题,它可使内存等部件仍然工作在相对较低的系统总线频率下,而CPU的主频可以通过倍频来无限提升(理论上)。我们可以把外频看作是机器内的一条生产线,而倍频则是生产线的条数,一台机器生产速度的快慢(主频)自然就是生产线的速度(外频)乘以生产线的条数(倍频)了。现在的厂商基本上都已经把倍频锁死,要超频只有从外频下手,通过倍频与外频的搭配来对主板的跳线或在BIOS中设置软超频,从而达到计算机总体性能的部分提升。所以在购买的时候要尽量注意CPU的外频。
l CPU二级缓存
缓存(Cache)大小是CPU的重要指标之一,其结构与大小对CPU速度的影响非常大。简单地讲,缓存就是用来存储一些常用或即将用到的数据或指令,当需要这些数据或指令的时候直接从缓存中读取,这样比到内存甚至硬盘中读取要快得多,能够大幅度提升CPU的处理速度。
所谓处理器缓存,通常指的是二级高速缓存,或外部高速缓存。即高速缓冲存储器,是位于CPU和主存储器DRAM(Dynamic RAM)之间的规模较小的但速度很高的存储器,通常由SRAM(静态随机存储器)组成。用来存放那些被CPU频繁使用的数据,以便使CPU不必依赖于速度较慢的DRAM(动态随机存储器)。L2高速缓存一直都属于速度极快而价格也相当昂贵的一类内存,称为SRAM(静态RAM),SRAM(Static RAM)是静态存储器的英文缩写。由于SRAM采用了与制作CPU相同的半导体工艺,因此与动态存储器DRAM比较,SRAM的存取速度快,但体积较大,价格很高。
处理器缓存的基本思想是用少量的SRAM作为CPU与DRAM存储系统之间的缓冲区,即Cache系统。80486以及更高档微处理器的一个显著特点是处理器芯片内集成了SRAM作为Cache,由于这些Cache装在芯片内,因此称为片内Cache。486芯片内Cache的容量通常为8K。高档芯片如Pentium为16KB,Power PC可达32KB。Pentium微处理器进一步改进片内Cache,采用数据和双通道Cache技术,相对而言,片内Cache的容量不大,但是非常灵活、方便,极大地提高了微处理器的性能。片内Cache也称为一级Cache。由于486,586等高档处理器的时钟频率很高,一旦出现一级Cache未命中的情况,性能将明显恶化。在这种情况下采用的办法是在处理器芯片之外再加Cache,称为二级Cache。二级Cache实际上是CPU和主存之间的真正缓冲。由于系统板上的响应时间远低于CPU的速度,如果没有二级Cache就不可能达到486,586等高档处理器的理想速度。二级Cache的容量通常应比一级Cache大一个数量级以上。在系统设置中,常要求用户确定二级Cache是否安装及尺寸大小等。二级Cache的大小一般为128KB、256KB或512KB。在486以上档次的微机中,普遍采用256KB或512KB同步Cache。所谓同步是指Cache和CPU采用了相同的时钟周期,以相同的速度同步工作。相对于异步Cache,性能可提高30%以上。
目前,PC及其服务器系统的发展趋势之一是CPU主频越做越高,系统架构越做越先进,而主存DRAM的结构和存取时间改进较慢。因此,缓存(Cache)技术愈显重要,在PC系统中Cache越做越大。广大用户已把Cache做为评价和选购PC系统的一个重要指标。
外频是由主板为CPU提供的基准时钟频率,一般常见的有100、133、166、200。我们说的FSB(Front System Bus)指的是系统前端总线,它是处理器与主板北桥芯片或内存控制集线器之间的数据通道,常见频率有400、333、533、800。
主频=外频*倍频(MHz)
IntelCPU前端总线=外频*4(MHz)
AMDCPU前端总线=外频*2(MHz)
CPU数据带宽=前端总线*8(MB/s)
内存带宽=内存等效工作频率*8(MB/s)
l 前端总线频率
总线是将信息以一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说,就是多个部件间的公共连线,用于在各个部件之间传输信息。人们常常以MHz表示的速度来描述总线频率。总线的种类很多,前端总线的英文名字是Front Side Bus,通常用FSB表示,是将CPU连接到北桥芯片的总线。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片共同决定的。
北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件,并和南桥芯片连接。CPU就是通过前端总线(FSB)连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道,因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大,如果没足够快的前端总线,再强的CPU也不能明显提高计算机整体速度。数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)÷8。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种,最高到1066MHz。前端总线频率越大,代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大,更能充分发挥出CPU的功能。现在的CPU技术发展很快,运算速度提高很快,而足够大的前端总线可以保障有足够的数据供给给CPU,较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU,这样就限制了CPU性能得发挥,成为系统瓶颈。
l 外频与前端总线频率的区别
前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度,更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。而外频的概念是建立在数字脉冲信号震荡速度基础之上的,也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一万万次,它更多的影响了PCI及其他总线的频率。之所以前端总线与外频这两个概念容易混淆,主要的原因是在以前的很长一段时间里(主要是在Pentium 4出现之前和刚出现Pentium 4时),前端总线频率与外频是相同的,因此往往直接称前端总线为外频,最终造成这样的误会。随着计算机技术的发展,人们发现前端总线频率需要高于外频,因此采用了QDR(Quad Date Rate)技术,或者其他类似的技术实现这个目的。这些技术的原理类似于AGP的2X或者4X,它们使得前端总线的频率成为外频的2倍、4倍甚至更高,从此之后前端总线和外频的区别才开始被人们重视起来,目前的主流产品均采用这些技术。
l DDR和DDR2内存说明
DDR传输标准
严格的说DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR,部分初学者也常看到DDR SDRAM,就认为是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。
SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。 与SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDR本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准SDRA的两倍。
从外形体积上DDR与SDRAM相比差别并不大,他们具有同样的尺寸和同样的针脚距离。但DDR为184针脚,比SDRAM多出了16个针脚,主要包含了新的控制、时钟、电源和接地等信号。DDR内存采用的是支持2.5V电压的SSTL2标准,而不是SDRAM使用的3.3V电压的LVTTL标准。
DDR内存的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示,工作频率是内存颗粒实际的工作频率,但是由于DDR内存可以在脉冲的上升和下降沿都传输数据,因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍。
PC1600如果按照传统习惯传输标准的命名,PC1600(DDR200)应该是PC200。在当时DDR内存正在与RDRAM内存进行下一代内存标准之争,此时的RDRAM按照频率命名应该叫PC600和PC800。这样对于不是很了解的人来说,自然会认为PC200远远落后于PC600,而JEDEC基于市场竞争的考虑,将DDR内存的命名规范进行了调整。传统习惯是按照内存工作频率来命名,而DDR内存则以内存传输速率命名。因此才有了今天的PC1600、PC2100、PC2700、PC3200、PC3500等(在用CPU-Z工具查看机器时,在SPD中显示的最大带宽)。
PC1600的实际工作频率是100 MHz,而等效工作频率是200 MHz,那么它的数据传输率就为“数据传输率=频率*每次传输的数据位数”,就是200MHz*64bit=12800Mb/s,再除以8就换算为MB为单位,就是1600MB/s,从而命名为PC1600。
DDR2传输标准
DDR2可以看作是DDR技术标准的一种升级和扩展:DDR的核心频率与时钟频率相等,但数据频率为时钟频率的两倍,也就是说在一个时钟周期内必须传输两次数据。而DDR2采用“4 bit Prefetch(4位预取)”机制,核心频率仅为时钟频率的一半、时钟频率再为数据频率的一半,这样即使核心频率还在200MHz,DDR2内存的数据频率也能达到800MHz—也就是所谓的DDR2 800。
目前,已有的标准DDR2内存分为DDR2 400和DDR2 533,DDR2 667和DDR2 800,其核心频率分别为100MHz、133MHz、166MHz和200MHz,其总线频率(时钟频率)分别为200MHz、266MHz、333MHz和400MHz,等效的数据传输频率分别为400MHz、533MHz、667MHz和800MHz,其对应的内存传输带宽分别为3.2GB/sec、4.3GB/sec、5.3GB/sec和6.4GB/sec,按照其内存传输带宽分别标注为PC2 3200、PC2 4300、PC2 5300和PC2 6400。
l HT(Hyper-Threading) 和FSB
FSB:Front Side Bus系统前端总线,是Intel的CPU连接到北桥芯片的必经之路,在Intel的CPU的Netburst架构下,其频率为CPU外频的4倍。
HT:HyperTansport Bus超传输总线,是AMD的CPU独有的连接技术,由于在AMD的CPU的EV6架构下,FSB仅为CPU外频的两倍,HT总线可以使CPU直连I/O但不必经过FSB,以提高总线性能,在一定程度上提高系统性能。
建议: HT总线显然比FSB总线优越,但速度增加几乎感觉不出来,所以这还不能左右你选Intel还是AMD处理器。一般情况下,Intel的CPU你应该注意FSB有没有性能瓶颈,AMD的CPU则可以在超频时关闭一定的HT总线以获得更大性能。如果你选购双核心处理器,建议使用HT总线的Athlon X2处理器。